内容正文:
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节
第1课时 主动运输与胞吞、胞吐
人教版高中生物 必修1
沧州与盐碱地
[1]高春雨,李丽琳,李丽颖.沧州市开足马力推进盐碱地综合利用[N].农民日报,2023-12-22(006).
[2]沧州市自然资源规划局https://zr.cangzhou.gov.cn/cz/xwdt/hyxw/101480578021464.html
沧州市耕地面积近 1200 万亩,是河北省粮、棉、菜、果和水产品的主产区,也是京津地区重要的“米袋子”“菜篮子”和加工农产品的供给地。但由于东临渤海,历史上长期遭海水浸渍,退海后形成滨海盐碱土,严重威胁沧州农业生产[1]。
沧州市可开垦的荒草地、盐碱地面积50多万亩,居全省各地市之首[2]。
通过盐生植物来改造。盐生植物有三类:
1、拒盐植物,在根部形成硅膜阻隔盐的摄入,如芦苇。
2、泌盐植物,通过蒸腾作用再把盐排出来,如柽柳。
3、吃盐植物,通过吸水稀释盐分,通过叶细胞区隔化将盐在液泡中包裹起来,如盐地碱蓬。
1,2类盐生植物仅是本地循环并没有减少土地盐分。第3类吃盐植物,可以降低土地盐分。
盐碱地的生物改造措施
藜科碱蓬属植物,一年生草本,高20-80厘米,绿色或紫红色。茎直立,圆柱状,黄褐色,有微条棱,无毛;分枝多集中于茎的上部,细瘦,开散或斜升。叶条形,半圆柱状。团伞花序通常含3-5花,腋生,在分枝上排列成有间断的穗状花序。胞果包于花被内。种子横生,双凸镜形或歪卵形。花果期7-10月。
在中国分布于东北、内蒙古、河北、山西、陕西北部、宁夏、甘肃(北部及西部)、青海、新疆、山东、江苏、浙江的沿海地区。生长于盐碱土,在海滩及湖边常形成单种群落。
盐地碱蓬具有很强的耐盐性,能为改良盐碱地提供现实材料,也为研究盐生植物的耐盐机制提供种质资源。
盐地碱蓬 Suaeda salsa (L.) Pall.
1
探究钠离子进出碱蓬液泡的方式
1.碱蓬的液泡吸收钠离子是通过被动运输吗?
2.联想逆水行舟的情形,碱蓬的液泡吸收钠离子是否需要细胞提供能量?
3.这在各种物质的跨膜运输中是特例还是有一定的普遍性?
不是,不符合顺浓度梯度运输的特点
需要
普遍性
Na+/H+逆向转运蛋白位于细胞的质膜或液泡膜上,依赖PM-ATPase或V-ATPase和V-PPase产生的跨膜H+梯度,将细胞质内的Na+外排或将Nat区隔化到液泡中,具有调节细胞内pH值和Na+的浓度及维持细胞内离子稳态等多种功能。文献名称:植物Na+/H+逆向转运蛋白NHX及其生物学功能
自由扩散
协助扩散
顺浓度梯度
不消耗能量
顺浓度梯度
不消耗能量
转运蛋白
载体蛋白
通道蛋白
回顾被动运输的知识
具有普遍性
从低浓度到高浓度运输。
1、需要载体蛋白的协助;
2、需要消耗细胞内化学反应释放的能量。
观看视频,归纳主动运输的特点
主动运输的方向
主动运输的条件
2
归纳主动运输的概念
3
物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫主动运输。
主动运输的类型
协同运输:是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度,而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动,植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向,协同运输又可分为:同向协同与反向协同。
1、与载体蛋白结合
2、ATP水解释放能量
3、载体蛋白空间结构改变
4、完成转运并释放到另一侧
5、载体蛋白恢复原状
主动运输的过程
主动运输的意义
课堂小结
盐碱地中生活的盐地碱蓬,其细胞的液泡膜上有一种转运蛋白,能将细胞质基质中的Na+逆浓度梯度运入液泡,降低Na+对细胞质基质中酶的伤害。下列有关叙述不正确的是( )
A. Na+进入液泡的方式属于主动运输
B. Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性
C.该转运蛋白作用的结果降低了细胞的吸水能力
D.该转运蛋白作用的结果提高了植物的耐盐性
[解析]选C。Na+逆浓度梯度进入液泡,需要转运蛋白、消耗能量,属于主动运输,A项正确;生物膜上有转运蛋白, Na+进入液泡的过程体现了液泡膜的选择透过性, B项正确;Na+进入液泡后,细胞液浓度增大,细胞的吸水能力增强,C项错误;细胞液浓度增大,使植物适应高盐环境,D项正确。
C
学以致用
探究大分子进、出碱蓬细胞的方式
4
胞吐
细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。
胞吞
当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子,然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。
需要细胞膜上特定蛋白质的识别;需要能量
盐地碱蓬作为吃盐植物,可以改造盐碱地。
同时,盐地碱蓬茎叶中营养丰富,可作为凉菜供人们食用。
盐地碱蓬种子可榨油,富含大量的脂肪酸,可以制作肥皂和油漆的原材料。
与社会的联系:盐地碱蓬与沧州盐碱地改造
课堂小结
UTC 2022-11-11 04:08:09
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